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NANOMET圧粉を用いた3次元構造SRモータの開発とハイブリット重機への応用

使用NANOMET粉末开发三维结构SR电机及其在混合动力重型机械中的应用

基本信息

批准号：
22KJ0171
负责人：
永井歩美
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nara National College of Technology (2023)Tohoku University (2021-2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0171/
关键词：
3次元構造SRモータ TFSRM 大トルク化電流アンバランス

项目摘要

本年度は横方向磁束型スイッチトリラクタンスモータ（TFSRM）の電流アンバランス特性について解明を行い，その解決法を提案した。TFSRMは従来の一般的なSRモータよりも大トルクが可能であるため，その可能性に期待されている。そこで先行研究では一般的なSRモータとトルク特性に比較を行った。しかし，試作機の3相TFSRMにおいて電流およびトルクのアンバランスが確認された。電流およびトルクのアンバランスが発生すると各相の制御系に悪影響を及ぼす等，正常な運転か不可能となる。そこで3相TFSRMのアンバランス原因を解明するため有限要素法（3D-FEM）を用いて解析を行った。解析の結果，アンバランスの要因は，各相の磁気回路が互いに独立していないこととそれによって磁気回路の対称性が失われたためと考えられる。そこで本研究ではさらに，構造的に上下対称を有する2相TFSRMと4相TFSRMの電流およびトルク特性について検討を行った。まず， 2相TFSRMについて３D-FEMを用いて特性を解析した。その結果，各相の磁気回路は独立していなかったものの対称性を持っていたため，電流およびトルクにおけるアンバランス特性はきれいに改善され，特性向上が見込まれる傾向が得られた。一方，4相TFSRMは構造的に上下対称であるが，励磁タイミングの関係上，磁気回路的には非対称であり電流およびトルク特性においてアンバランス現象が顕著に発生した。このことより，アンバランス現象やトルク密度の観点から2相TFSRMが好特性を示すことが明らかとなった。しかしながら，2相機は正転逆転の制御が難しく，今後検討を進める必要がある。

This year, the current characteristics of TFSRM (Transverse Magnetic Beam Model) are analyzed and solutions are proposed. TFSRM is not a general SR, it is a general SR, it is a general SR, it is The first research is to compare the characteristics of ordinary SR The 3-phase TFSRM of the test machine is confirmed to have a high current density. Current loss occurs due to the influence of the control system of each phase, and normal operation is impossible. The finite element method (3D-FEM) is used to analyze the causes of the failure of 3-phase TFSRM. The analysis results show that the magnetic circuits of each phase are independent of each other and the magnetic circuits of each phase are asymmetric. In this paper, the current characteristics of 2-phase TFSRM and 4-phase TFSRM are discussed. 2-phase TFSRM is used to analyze the characteristics of 3D-FEM As a result, the magnetic circuit of each phase is independent and the symmetry is maintained, and the characteristics of the current circuit are improved, and the characteristics are upward. On the one hand, the 4-phase TFSRM structure is symmetrical, and the magnetic circuit is asymmetrical. 2-phase TFSRM has good characteristics. 2. It is difficult to control the right and wrong, and it is necessary to discuss the future.